komposit selulosa ampas tebu (sugar cane...
TRANSCRIPT
i
KOMPOSIT SELULOSA AMPAS TEBU (Sugar cane bagasse)-ZEOLIT
SEBAGAI ADSORBEN ZAT WARNA
METILEN BIRU
Skripsi
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Meraih Gelar Sarjana Sains
Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Alauddin Makassar
Oleh:
SYAMDENI
NIM: 60500115030
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR
2019
i
ii
iii
iii
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan
rahmat-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Komposit Selulosa Ampas Tebu (Sugar cane bagasse)-Zeolit sebagai Adsorben Zat
Warna Metilen Biru” untuk memenuhi salah satu syarat dalam meraih gelar sarjana
sains di Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri
Alauddin Makassar.
Ucapan terimakasih penulis ucapkan kepada berbagai pihak yang telah
mendukung dalam menyelesaikan studi ini, terutama kepada kedua orangtua yang
terus memberi support dan do’a serta keluarga tercinta yang selalu memberi motivasi.
Tak lupa penulis ucapkan banyak terima kasih kepada yang terhormat:
1. Bapak Prof. H. Hamdan Juhannis, M.A., Ph.D selaku rektor UIN Alauddin
Makassar beserta wakil dan sejajarannya.
2. Bapak Prof. Dr. Muh. Khalifah Mustami, M.Pd selaku dekan Fakultas Sains dan
Teknologi UIN Alauddin Makassar beserta wakil dan sejajarannya.
3. Ibu Sjamsiah, S.Si., M.Si., Ph.D selaku ketua jurusan kimia sekaligus sebagai
dosen pembimbing I dan Ibu Suriani, M.Si selaku pembimbing II yang selalu
memberi arahan dan membimbing dalam menyelesaikan skripsi ini.
4. Ibu Dr. Rismawaty Sikanna, S.Si., M.Si selaku sekretaris jurusan Kimia
sekaligus sebagai dosen penguji I dan Bapak Muhsin Mahfudz, M.Th.I selaku
penguji agama yang senantiasa memberikan saran dan kritik yang membangun
dalam penyusunan skripsi ini.
iv
v
5. Ibu Dra. Sitti Chadijah, M.Si selaku Kepala Laboratorium Kimia beserta dosen
jurusan kimia yang telah memberikan motivasi agar terus bersabar dalam
melakukan sesuatu.
6. Civitas Akademik Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar yang
telah membantu penulis selama proses perkuliahan.
7. Seluruh laboran Jurusan Kimia terkhusus untuk Kak Ismawati, S.Si dan Bapak
Awaluddin, M.Si yang membantu menyelesaikan penelitian ini.
8. Rekan penelitian Nur Amaliyah Aslin dan Devi Dwi Wahyu Oktaviany yang
menemani berjuang bersama menyelesaikan penelitian ini serta teman
seangkatan katalis.
9. Sahabatku Nurhasni, Nasyrah, Syafirah serta teman KKN ang. 60 Bonto Rita
Bantaeng yang selalu memberi semangat dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Ucapan terima kasih kepada PT. Pabrik Gula Takalar yang telah memberikan
sampel untuk penelitian ini serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan
satu persatu. Semoga Allah SWT. membalas semua kebaikan kalian.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari kata sempurna
untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran untuk perbaikan skripsi ini agar
kedepannya skripsi ini dapat dijadikan sebagai salah satu sumber informasi yang
memberikan manfaat untuk semua orang yang membacanya.
Samata-Gowa, Agustus 2019
Penulis
Syamdeni
NIM:60500115030
vi
DAFTAR ISI
JUDUL ............................................................................................................... i
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ....................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ............................................................. iii
KATA PENGANTAR ....................................................................................... iv
DAFTAR ISI ...................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix
DAFTAR TABEL.............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi
ABSTRAK ......................................................................................................... xii
ABSTRACT ........................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1-5
A. Latar Belakang ............................................................................... 1
B. RumusanMasalah ........................................................................... 4
C. Tujuan Penelitian ........................................................................... 5
D. Manfaat Penelitian ......................................................................... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................6-21
A. Tebu (Saccharum officinarum L.) ................................................. 6
B. Komposit ........................................................................................ 8
C. Selulosa .......................................................................................... 10
D. Zeolit .............................................................................................. 11
E. Metilen Biru ................................................................................... 13
F. Metode Adsorpsi ............................................................................ 14
vi
vii
G. Spektrofotometer UV-Vis .............................................................. 15
H. Fourier Transform Infrared (FTIR) .............................................. 17
I. X-Ray Diffraction (XRD) ............................................................... 18
J. Scanning Electron Microscope (SEM) ........................................... 20
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................22-25
A. Waktu dan Tempat ......................................................................... 22
B. Alat dan Bahan Bahan ................................................................... 22
C. Prosedur Penelitian ........................................................................ 23
1. Aktivasi Zeolit Alam ................................................................. 23
2. Preparasi Selulosa ...................................................................... 23
3. Preparasi Komposit Selulosa-Zeolit .......................................... 24
4. Aplikasi Komposit Selulosa-Zeolit terhadap
Metilen Biru ............................................................................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN..........................................................26-37
A. Hasil Penelitian ..............................................................................26-28
1. Aktivasi Zeolit Alam ................................................................ 26
2. Selulosa dari Ampas Tebu ......................................................... 26
3. Preparasi Komposit Selulosa-Zeolit .......................................... 27
4. Aplikasi Komposit Selulosa-Zeolit terhadap
Metilen Biru ............................................................................... 28
B. Pembahasan....................................................................................28-37
1. Aktivasi Zeolit Alam ................................................................. 28
2. Selulosa dari Ampas Tebu ......................................................... 29
3. Preparasi Komposit Selulosa-Zeolit .......................................... 31
4. Aplikasi Komposit Selulosa-Zeolit terhadap
Metilen Biru ............................................................................... 32
viii
BAB V PENUTUP .......................................................................................... 38
A. Kesimpulan .................................................................................... 38
B. Saran .............................................................................................. 38
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................39-42
LAMPIRAN .......................................................................................................43-58
RIWAYAT HIDUP .......................................................................................... 59
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ampas Tebu .................................................................................... 8
Gambar 2.2 Ikatan β 1,4-Glukosida Selulosa ..................................................... 10
Gambar 2.3 Struktur Zeolit ................................................................................. 11
Gambar 2.4 Struktur Metilen Biru ...................................................................... 13
Gambar 2.5 Alat Spektrofotometer UV-Vis ....................................................... 16
Gambar 2.6 Alat Fourier Transform Infrared (FTIR) ........................................ 17
Gambar 2.7 Alat X-Ray Diffraction (XRD) ........................................................ 19
Gambar 2.8 Difaktogram Komposit Kitosan ZnO/Al2O3 ................................... 19
Gambar 2.9 Alat Scanning Electron Microscope (SEM).................................... 20
Gambar 2.10 Hasil Pengamatan SEM Serbuk Genteng Sokka ........................... 21
Gambar 4.1 Difraktogram XRD Komposit Selulosa-Zeolit ............................... 27
Gambar 4.2 Hasil SEM Komposit Selulosa-Zeolit ............................................. 27
Gambar 4.3 Reaksi Komposit dengan Metilen Biru ........................................... 28
Gambar 4.4 Spektrum FTIR Selulosa Ampas Tebu............................................ 30
Gambar 4.5 Kurva Larutan Standar Metilen Biru ............................................... 33
Gambar 4.6 Pengaruh Massa Komposit terhadap Konsentrasi Sisa
Metilen Biru .................................................................................... 35
Gambar 4.7 Pengaruh Massa Komposit terhadap Efisiensi Serapan
Metilen Biru .................................................................................... 36
Gambar 1 Pengaruh Massa Komposit terhadap Daya Serap
Metilen Biru .................................................................................... 55
ix
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Unsur Zeolit Alam Desa Sidomulyo Gunung Kidul......... 13
Tabel 2.2 Hasil Analisis FTIR Selulosa dari Tongkol Jagung ............................ 18
Tabel 4.1 Aktivasi Zeolit Alam ........................................................................... 26
Tabel 4.2 Hasil Analisis FTIR Selulosa dari Ampas Tebu ................................. 26
Tabel 4.3 Hasil Adsorpsi Komposit terhadap Metilen Biru ................................ 29
Tabel 1 Deret Standar Larutan Metilen Biru.................................................... 53
Tabel 2 Hubungan antara Massa Komposit dengan Absorbansi ..................... 53
x
xi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Skema Kerja Penelitian ................................................................ 43
Lampiran 2. Perhitungan Pembuatan Larutan ................................................... 44
Lampiran 3. Perhitungan Uji Kadar Selulosa ................................................... 46
Lampiran 4. Hasil Analisis XRD ...................................................................... 46
Lampiran 5. Perhitungan Ukuran Partikel Kristal Biokompsit ........................ 49
Lampiran 6. Pembuata Larutan Standar Metilen Biru ...................................... 51
Lampiran 7. Hasil Analisis Spektrofotometer UV-Visible ............................... 52
Lampiran 8. Perhitungan Daya Serap dan Efisiensi Serapan Komposit
Selulosa-Zeolit ............................................................................. 54
Lampiran 9. Hasil Uji Statistik Menggunakan Metode ANOVA terhadap
Adsorpsi Metilen Biru .................................................................. 57
Lampiran 10. Dokumentasi Penelitian ................................................................ 58
xi
xii
ABSTRAK
Nama : Syamdeni
NIM : 60500115030
Judul Skripsi : Komposit Selulosa Ampas Tebu (Sugar cane bagasse)-
Zeolit sebagai Adsorben Zat Warna Metilen Biru
Metilen biru merupakan salah satu limbah zat warna yang berasal dari industri
tekstil. Limbah tersebut memberi dampak buruk bagi lingkungan dan perairan karena
adanya kandungan senyawa hidrokarbon aromatik yang beracun dalam zat warna
metilen biru. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik komposit
selulosa ampas tebu (Sugar cane bagasse)-zeolit serta mengetahui pengaruh variasi
massa komposit selulosa ampas tebu (Sugar cane bagasse)-zeolit terhadap adsorpsi
metilen biru. Hasil karakterisasi komposit menggunakan XRD diperoleh ukuran
kristal komposit sebesar 10,51 nm dan karakterisasi komposit menggunakan SEM
menunjukkan bentuk partikel kristalin yang diduga selulosa dan gumpalan kecil yang
diduga sebagai material zeolit. Sedangkan pada hasil adsorpsi metilen biru terlihat
adanya pengaruh variasi massa komposit, yang mana didapatkan massa optimum
0,1 g dengan nilai daya serap sebesar 0,9875 mg/g dan efisiensi serapan sebesar
98,75%. Dari hasil analisis dapat disimpulkan bahwa pada massa 0,1 g mampu
menurunkan konsentrasi metilen biru dari 10 ppm menjadi 0,1249 ppm.
Kata Kunci: Metilen Biru, Komposit Selulosa Ampas Tebu-Zeolit, Adsorpsi.
xii
xiii
ABSTRACT
Nama : Syamdeni
NIM : 60500115030
Judul Skripsi : Composite of Bagasse Cellulose (Sugar cane bagasse)-
Zeolite as Adsorbent Methylene Blue Dyes
Methylene blue is one of the dyestuffs originating from the textile industry.
The waste adversely affects the environment and waters due to the content of toxic
aromatic hydrocarbons in methylene blue dyes. This research aims to determine the
characteristics of composite bagasse cellulose-zeolite as well as to find out the
influence of mass variations composite bagasse cellulose-zeolite against the
adsorption of methylene blue. The results of composite characterization using XRD
obtained a composite crystal size of 10.51 nm and composite characterization using
SEM showed the shape of crystalline particles suspected of cellulose and small clots
thought to be zeolite material. While the results of methylene blue adsorption showed
the influence of composite mass variations, which obtained an optimum mass of 0.1 g
with absorption values of 0.9875 mg/g and absorption efficiency of 98,75 %. From
the results of the analysis it can be concluded that at a mass of 0.1 g it can reduce the
concentration of methylene blue from 10 ppm to 0,1249 ppm.
Key Words: Methylene Blue, Composite Bagasse Cellulose-Zeolite, Adsorption.
xiii
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Industri tekstil termasuk salah satu industri yang sudah banyak dikembangkan
di negara-negara ASEAN (Association of Southeast Asian Nations) termasuk
Indonesia dikarenakan semakin meningkatnya kebutuhan manusia, seperti
penggunaan pakaian. Perkembangan industri tekstil memberi dampak buruk bagi
lingkungan dan kesehatan yang disebabkan adanya limbah cair zat warna yang
dihasilkan dari industri tekstil (Pratiwi, 2010). Salah satu zat warna yang sering
digunakan dalam industri tekstil yaitu metilen biru.
Metilen biru merupakan zat pewarna dasar yang banyak digunakan dalam
bidang industri karena memiliki kelarutan yang baik (Lin, dkk., 2011). Dalam
pemberian zat warna ternyata hanya 5% metilen biru yang terikat dalam industri
tekstil, selebihnya sekitar 95% dibuang ke lingkungan. Hal ini berpengaruh pada
ekosistem lingkungan sehingga akan menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan
manusia, seperti muntah, gatal-gatal dan berbagai penyakit lainnya (Anggraini,
2017). Adanya limbah tersebut disebabkan oleh ulah tangan manusia karena manusia
tidak terlepas dari lingkungan. Allah SWT menciptakan manusia sebagai kholifah di
bumi untuk menjaga dan melestarikan lingkungan. Allah SWT berfirman dalam
QS. Al-Qashash/28:77 berbunyi:
Terjemahnya:
“Dan carilah pada apa yang telah dianugerahkan kepadamu (kebahagiaan) negeri
akhirat, dan janganlah kamu melupakan bahagianmu dari (kenikmatan) duniawi
1
2
dan berbuat baiklah (kepada orang lain) sebagaimana Allah telah berbuat baik,
kepadamu, dan janganlah kamu berbuat kerusakan di (muka) bumi.
Sesungguhnya Allah tidak menyukai orang-orang yang berbuat kerusakan”
(Kementrian Agama RI, 2011).
Menurut Imam Jalaluddin Al-Mahalli dan Imam Jalaluddin Al-Suyuthi dalam
tafsir Jalalain, dijelaskan bahwa (dan carilah) upayakanlah (pada apa yang telah
dianugerahkan Allah kepada kalian) berupa harta benda (kebahagiaan negeri akhirat)
seumpamanya kamu menafkahkannya di jalan ketaatan kepada Allah (dan janganlah
kamu melupakan) jangan kamu lupa (bagianmu dari kenikmatan duniawi) yakni
hendaknya kamu beramal dengannya untuk mencapai pahala di akhirat (dan berbuat
baiklah) kepada orang-orang yang bersedekah kepada mereka (sebagaimana Allah
telah berbuat baik kepadamu, dan janganlah kamu berbuat) mengadakan (kerusakan
di muka bumi) dengan mengerjakan perbuatan-perbuatan maksiat (sesungguhnya
Allah tidak menyukai orang-orang yang berbuat kerusakan) maksudnya Allah pasti
akan menghukum mereka (Al-Mahalli dan Al-Suyuthi, 2006).
Ayat tersebut menjelaskan bahwa manusia sebagai kholifah wajib menjaga
dan melestarikan lingkungan untuk menghindari terjadinya kerusakan dan
pencemaran lingkungan yang dapat merugikan manusia. Adapun cara yang dilakukan
untuk mengatasi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah yaitu dengan
menggunakan suatu metode, seperti metode adsorpsi.
Metode adsorpsi merupakan metode yang sering digunakan dalam pengolahan
limbah zat warna. Metode ini menggunakan material alam maupun sintetik sebagai
adsorben. Material yang sering digunakan oleh para peneliti ialah material alam,
seperti ampas tebu (Sugar cane bagasse). Penggunaan ampas tebu sebagai adsorben
dikarenakan memiliki kandungan selulosa yang cukup tinggi. Selain itu, ketersediaan
ampas tebu sangat melimpah karena dihasilkan dari limbah industri pabrik gula dan
3
hanya dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Asnawati, dkk., 2017). Berdasarkan data
dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa, kandungan selulosa
dari ampas tebu sebesar 44,70% (Sugesty, dkk., 1986). Selulosa dimanfaatkan
sebagai penjerap limbah zat warna, karena selulosa memiliki gugus fungsi alkohol
primer dan sekunder serta termasuk senyawa hidrofilik yang bereaksi dengan gugus
reaktif pada zat warna tersebut (Asnawati, dkk., 2017). Adsorben lain yang berasal
dari bahan mineral alam yang mampu mendegradasi suatu limbah yaitu zeolit
(Saputro, dkk., 2016).
Zeolit merupakan salah satu material yang telah banyak digunakan sebagai
pertukaran ion, adsorben dan katalis (Lestari, 2010). Kemampuan yang dimiliki oleh
zeolit dikarenakan kandungan kristal alumina silika tetrahidrat memiliki struktur
kerangka tiga dimensi yang teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala
arah. Hal tersebut menyebabkan luas permukaan zeolit sangat besar sehingga sangat
baik digunakan sebagai adsorben (Atikah, 2017).
Beberapa peneliti, seperti Martina, dkk (2016), memperoleh daya serap
adsorben yang terbuat dari campuran selulosa tongkol jagung (TJ) dengan Polivinil
Alkohol (PVA) lebih besar (88,37%) dalam mendegradasi limbah timbal (Pb)
dibandingkan dengan adsorben TJ tanpa menggunakan PVA yang lebih kecil
(66,88%). Hal tersebut dipengaruhi oleh adanya penambahan gugus OH pada
adsorben TJ-PVA yang mampu meningkatkan degradasi limbah Pb. Selain itu, Ngapa
(2017) mengemukakan bahwa besarnya kapasitas adsorpsi metilen biru menggunakan
adsorben zeolit alam teraktivasi terjadi karena perlakuan aktivasi telah membersihkan
rongga pori zeolit dari molekul air dan oksida logam yang dianggap sebagai pengotor.
Rongga-rongga kosong yang terbentuk pada permukaan zeolit dapat memperbesar
4
permukaan aktif sehingga kemampuan adsorpsi menjadi lebih besar. Sementara
penelitian tentang penggabungan selulosa dari ampas tebu dan zeolit belum
ditemukan.
Gabungan dua atau lebih bahan alam yang terdiri dari bahan matriks polimer
dan penguat serat alam (filler) disebut komposit (Aminur, dkk., 2015). Komposit
dibuat untuk memperbaiki sifat-sifat dari bahan penyusunnya menjadi lebih baik lagi
(Nugroho, 2016). Selain itu, keunggulan lain dari komposit adalah proses
pembuatannya mudah dan bahan bakunya mudah didapatkan dengan harga relatif
murah. Sudah banyak peneliti yang telah menggunakan komposit seperti yang
diuraikan di atas, namun penelitian tentang penggabungan selulosa dari ampas tebu
dan zeolit belum ditemukan. Oleh karena itu, penelitian ini menggunakan selulosa
dari ampas tebu dan zeolit alam dengan tujuan untuk meningkatkan adsorspi terhadap
zat warna metilen biru. Adapun zat warna yang terserap dapat diukur dengan
menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Sedangkan karakterisasi komposit selulosa
ampas tebu-zeolit dilakukan dengan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan
Scanning Electron Microscope (SEM).
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana karakteristik komposit yang terbuat dari selulosa ampas tebu
(Sugar cane bagasse)-zeolit?
2. Bagaimana pengaruh variasi massa komposit selulosa ampas tebu (Sugar cane
bagasse)-zeolit terhadap adsorpsi zat warna metilen biru?
5
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui karakteristik komposit yang terbuat dari selulosa ampas tebu
(Sugar cane bagasse)-zeolit.
2. Mengetahui pengaruh variasi massa selulosa ampas tebu (Sugar cane
bagasse)-zeolit terhadap adsorpsi zat warna metilen biru
D. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharakan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memberikan alternatif lain terhadap cara penanggulangan limbah zat warna
metilen biru menggunakan adsorben bahan alam yaitu selulosa ampas tebu
(Sugar cane bagasse) dan zeolit.
2. Memberikan informasi mengenai pengaruh variasi massa komposit selulosa
ampas tebu (Sugar cane bagasse)-zeolit terhadap adsorpsi zat warna metilen
biru.
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tebu (Saccharum officinarum L.)
Tebu adalah jenis tanaman yang hanya tumbuh pada daerah beriklim tropis
dan merupakan bahan utama dalam pembuatan gula. Tanaman tebu di Indonesia telah
banyak dibudidayakan dengan luas area mencapai 344 ribu hektar. Salah satu
kawasan di Indonesia dengan penghasil tanaman tebu terbanyak terdapat di pulau
Jawa dan Lampung. Adapun sifat morfologi pada tanaman tebu diantaranya
berbentuk batang konis, susunan antar ruas berbuku, batang berwarna hijau
kekuningan yang memiliki lapisan lilin yang tipis, buku ruas konis terbalik antara 3-4
baris mata akar, ukuran lebar daun 4-6 cm, bentuk daun yang melengkung (Andaka,
2011: 180-181).
Tebu merupakan suatu tanaman jenis rumput-rumputan yang dapat
diklasifikasikan sebagai berikut (Andaka, 2011):
Kingdom : Plantae (Tumbuhan)
Kelas : Monocotyledonae
Ordo : Glumiflorae
Famili : Gramineae (Saccharum officinarum L.)
Spesies : Saccharum spontaneum (glagah), Saccharum sinensis (tebu Cina),
Saccharum barberry (tebu India), Saccharum robustum (tebu Irian)
dan Saccharum officinarum (tebu kunyah).
Umumnya, tebu dijadikan sebagai bahan baku utama dalam pembuatan gula
yang menghasilkan produk samping berupa ampas tebu. Ampas tebu (Gambar 2.1 )
adalah suatu limbah dari proses ekstraksi (pemerahan) cairan tebu dari berat tebu
6
7
yang akan digiling berkisar 35 – 40%. Berdasarkan P3GI (Pusat Penelitian
Perkebunan Gula Indonesia), dihasilkan limbah ampas tebu sebesar 60% dari berat
tebu yang digiling sebesar 32% (Andaka, 2011). Selain tebu yang dimanfaatkan
dalam produksi gula, limbah ampas tebu juga dimanfaatkan oleh masyarakat. Hal ini
menunjukkan bahwa segala sesuatu yang diciptakan tidaklah sia-sia, sebagaimana
Allah SWT telah berfirman dalam QS. Shaad/38:27 berbunyi:
Terjemahnya:
“Dan kami tidak menciptakan langit dan bumi dan apa yang ada di antara
keduanya dengan hikmah. Yang demikian itu adalah anggapan orang-orang kafir.
Maka celakalah orang-orang kafir itu, karena mereka akan masuk neraka”
(Kementrian Agama RI, 2011).
Menurut Shihab, M. Quraish dalam tafsir Al-Mishbah, dijelaskan bahwa dan
kami tidak menciptakan langit dan bumi serta apa yang ada antara keduanya seperti,
udara dan tentu tidak juga kami menciptakan kamu semua dengan batil yakni sia-sia
tanpa hikmah. Yang demikian itu adalah anggapan orang-orang kafir, dan karenanya
mereka berkata bahwa hidup terakhir di dunia ini tidak akan ada perhitungan, juga
tidak ada surga dan neraka, maka kecelakaan yang amat besar menimpa orang-orang
kafir akibat dugaannya itu karena mereka akan masuk neraka (Shihab, 2002).
Ayat tersebut menjelaskan bahwa Allah SWT menciptakan sesuatu tanpa
sia-sia, seperti halnya limbah ampas tebu. Sampai saat ini, limbah ampas tebu
(Gambar 2.1) telah banyak dimanfaatkan dalam industri kanvas rem, bahan bakar
pabrik gula, pembuatan kertas, industri jamur dan lain-lain. Hal ini bisa dimanfaatkan
karena adanya kandungan-kandungan dalam ampas tebu yang berperan dalam proses
tersebut (Andaka, 2011).
8
Gambar 2.1. Ampas Tebu
(Sumber : Dokumen Pribadi)
Menurut data dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa
kandungan kimia yang terdapat dalam ampas tebu yaitu untuk kadar abu sebesar
0,79 %, lignin 12,70%, pentosa 27,90%, sari (alkohol, benzena) 2,00%, selulosa
44,70% dan kelarutan dalam air panas 3,70% (Sugesty, dkk., 1986). Sampai sekarang
belum dieksplorasi secara maksimal pemanfaatan ampas tebu untuk makanan ternak,
pulp, pembuatan pupuk, particle board dan sebagai bahan bakar boiler di pabrik gula.
Terbatasnya pemanfaatan tersebut mempengaruhi nilai ekonomi dari ampas tebu yang
masih rendah (Ramdja, dkk., 2010). Oleh karena itu, penelitian ini memanfaatkan
limbah ampas tebu sebagai salah satu bahan pembuatan komposit dalam
mengadsorpsi limbah tekstil.
B. Komposit
Komposit secara umum terbentuk dari dua atau lebih material sehingga
menghasilkan material komposit yang mana sifat dan karakteristiknya akan berbeda
dengan material pembentuknya. Pembentukan komposit terbagi menjadi dua
komponen utama yaitu matriks dan filler. Matriks berfungsi sebagai perekat dan
pelindung, sedangkan filler berfungsi sebagai pengkuat terhadap matriks (Rahayu,
2016: 127).
9
Komposit dibuat dan dikembangkan di seluruh dunia, yang mana komposit itu
sendiri merupakan bahan penguat serat alami yang dibentuk oleh matriks seperti
rami, sisal, sabut, nanas, pisang, bagas dan lainnya. Pembuatan komposit serat alami
mudah dilakukan. Selain itu, harganya yang relatif murah, kepadatan rendah, ramah
lingkungan dan bersifat sangat spesifik, sehingga pemanfaatannya sangat melimpah,
baik dimanfaatkan ke lingkungan maupun dalam kebutuhan masyarakat sekitar,
seperti furnitur, rumah, pagar, decking, flooring, dan peralatan olahraga. Hal ini akan
meningkatkan lapangan kerja dalam mengembangkan komposit (Balaji, dkk., 2015).
Menurut para ilmuan, dengan menggabungkan biofibers seperti sisal, rami,
kayu, pisang dan rumput dengan penambahan matriks polimer dari sumber daya tak
terbarukan atau terbarukan dapat membentuk suatu material komposit. Berdasarkan
pernyataan tersebut disimpulkan bahwa komposit adalah suatu material yang terbuat
atau berasal dari polimer alami (biofibers) dan petroleum, seperti nonbiodegradable
(PP: Polipropilena, PE: Polietilena) atau polimer biodegradable (PLA: Polylactic
acid dan PHA: Polyhydroxyalkanoates) (John dan Sabu, 2008).
Meningkatnya penelitian tentang serat alami yang bermanfaat dalam
pembuatan komposit yang relatif murah mengakibatkan para peneliti mendaur ulang
serat alam dan bersaing untuk meningkatkan kualitas suatu bahan yang digunakan
dalam pembuatan komposit. Bahan utama dalam pembuatan komposit yaitu serat
alami yang mengandung fibril selulosa dalam matriks lignin. Fibril selulosa bisa
disebut serat alam karena dapat ditemukan pada semua bagian serat yang bersifat
lentur dan kaku. Komponen utama dari serat alam yaitu lignoselulosa (selulosa,
hemiselulosa, lignin), pektin dan lilin (Balaji, dkk., 2015).
10
C. Selulosa
Selulosa adalah polisakarida yang sering dijumpai dalam dinding sel pada
tumbuhan, baik dahan, batang maupun daun (Mohadi, dkk., 2014). Selulosa
digunakan sebagai sumber bahan baku dalam biokompatibel yang ramah lingkungan.
Produksi selulosa diperkirakan tiap tahun mencapai 1,5 triliun ton, sehingga para
peneliti dan teknologi mulai memanfaatkan selulosa sebagai sumber daya terbarukan
dan bahan kompatibel terhadap lingkungan. Selulosa memiliki bentuk mikrofibril
pada tanaman yang diperoleh melalui proses pengendapan secara kontinyu serta
disusun dengan cara linier dan paralel (Zaini, dkk., 2013).
Selulosa yang merupakan polimer alami tersusun dari unit berulang
D-anhydroglucose (C6H11O5) yang terhubung β 1,4-D-glikosidik (Gambar 2.2) pada
posisi C1 dan C4. Setiap unit pengulangan akan mengikat gugus hidroksil (-OH).
Kemampuan gugus hidroksil dalam membentuk ikatan hidrogen berperan dalam
menentukan sifat fisik dari selulosa (John dan Sabu, 2008).
n-2
O
CH2OH
OH
OH
OH
OO
CH2OH
OH
OH
OO
CH2OH
OH
OH
OH
Glukosida
Gambar 2.2. Ikatan β 1,4-Glukosida Selulosa
(Sumber : Mohadi, dkk., 2014)
Selulosa padat akan membentuk struktur mikrokristalin, yang mana pada
daerah tinggi disebut daerah kristalin dan pada daerah rendah disebut daerah amorf.
Selulosa juga membentuk menyerupai batang ramping seperti mikrofibril kristal yang
terjadi secara alami disebut kristal alam (monoclinic sphenodic). Selulosa mudah
β 1,4-Glukosida
11
dihidrolisis oleh asam sehingga gula larut dalam air, tahan terhadap alkali kuat
(17,5 wt%) dan tahan terhadap zat pengoksidasi (John dan Sabu, 2008). Saat ini,
bahan selulosa memiliki banyak manfaat apalagi setelah dimodifikasi karena dapat
dijadikan sebagai adsorben dengan kemampuan kapasitas yang tinggi dalam
mengadsorpsi limbah (Muzdalifah, dkk., 2017). Sebagai contoh modifikasi selulosa
menjadi komposit dengan menggunakan bahan material alam seperti zeolit.
D. Zeolit
Zeolit adalah mineral alam yang mampu memperluas permukaan suatu
fotokatalis dan sebagai katalis yang selektif jika dilalui oleh ukuran suatu molekul.
Cara yang dilakukan dalam meningkatkan kinerja zeolit yaitu dengan
mengembangkan logam transisi berorbital d yang belum terisi penuh maupun oksida
logam transisi (Perdana, dkk., 2012). Zeolit berdasarkan asalnya terbagi menjadi dua
yaitu zeolit alam dan zeolit sintetis.
Perbedaan zeolit alam dan sintetik dapat dilihat dari hasil pertambangan baik
secara langsung dari alam maupun tidak secara langsung. Kebanyakan para peneliti
menggunakan zeolit alam karena harganya relatif murah. Selain harganya yang
murah, ternyata zeolit alam mengandung banyak zat pengotor yang dapat menganggu
karakter zeolit itu sendiri. Hal yang perlu dilakukan dalam menghilangkan zat
pengotor tersebut yaitu melalui proses aktivasi sehingga zeolit dapat beperan dengan
baik sebagai katalis, absorben atau adsorben dan aplikasi lainnya. Jenis zeolit alam
dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu (Lestari, 2010):
1. Jenis mineral zeolit dengan mineral lain seperti kalsit, renit, kwarsa, klorit,
fluorit dan mineral sulfida pada lapisan batuan.
12
Al
OH
O
Si
OH OH
Al
OH
Si
OH
OH OH
O OOH
2. Jenis zeolit yang berbentuk batuan, seperti klinoptilolit, erionit, laumontit,
mordenit, analsim, filipsit, heulandit dan kabasit.
Zeolit merupakan suatu material terbuat dari kristal silika alumina yang
melibatkan tiga komponen dalam strukturnya (Gambar 2.3) yaitu kerangka alumina,
air dan kation yang bisa dipertukarkan. Pemanasan pada suhu 300 hingga 400oC
dapat mengeluarkan pori-pori zeolit yang terkandung dalam air, sehingga zeolit dapat
berperan sebagai penyerap gas maupun cairan. Jumlah air yang dalam zeolit
sebanding dengan banyaknya pori atau volume pori (Lestari, 2010).
Gambar 2.3. Struktur Zeolit (Sumber : Putri, 2017)
Struktur zeolit memiliki bentuk kerangka tiga dimensi dari senyawa alumina
silikat yang terbagi menjadi 2 bagian, yaitu netral dan bermuatan. Bagian netral
dibentuk oleh silikon dan oksigen antara SiO4+ sampai SiO2 dengan perbandingan 1:4
sampai 1:2. Sedangkan bagian bermuatan dibentuk oleh ion aluminium yang kecil
dengan oksigen (Lestari, 2010). Berdasarkan hasil analisis XRF dalam penelitian
Atikah (2017), dapat dilihat komposisi zeolit alam pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi Unsur Zeolit Alam Desa Sidomulyo Gunung Kidul
Unsur dalam
bentuk oksida
Konsentrasi (%)
Sebelum aktivasi Setelah aktivasi
SiO2 73,20 68.91
Al2O3 12,85 12,38
Fe2O3 - 1,55
CaO 3,96 2,70
MgO 0,73 0,38
Na2O 1,35 0,65
K2O 0,76 0,85
(Sumber: Atikah, 2017)
13
N
S+
NCH3
CH3
N
CH3
CH3
+
Cl-
E. Metilen Biru
Metilen biru adalah zat warna yang mengandung senyawa hidrokarbon
aromatik yang beracun dengan rumus kimia C16H18ClN3S dan termasuk dyes kationik
yang memiliki daya adsorpsi yang kuat. Senyawa ini berbentuk kristal yang berwarna
hijau gelap, yang mana jika dilarutkan dalam air/alkohol menghasilkan warna biru.
Berat molekul yang dimiliki metilen biru sebesar 319.86 g/mol, titik lebur 105oC dan
kelarutan 4,36 x 104 mg/L (Palupi, 2006). Struktur senyawa metilen biru dapat dilihat
pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Struktur Metilen Biru (Sumber : Anggaraini, 2017)
Umumnya, zat warna metilen biru telah banyak dimanfaatkan dalam proses
pewarnaan sutra, tekstil, wool, kosmetik, kertas dan peralatan kantor (Palupi,
2006). Proses pemanfaatannya akan menghasilkan suatu limbah yang dapat
membahayakan makhluk hidup karena mengakibatkan polutan dalam jumlah yang
sangat besar (Sistesya dan Heri, 2013).
Limbah zat warna metilen biru sangat susah terurai atau terdegradasi yang
disebabkan adanya gugus benzena dan bersifat toksik sehingga menyebabkan mutasi
genetik serta berpengaruh pada sistem reproduksi. Cara yang dapat dilakukan untuk
menanggulangi limbah zat warna tersebut yaitu menggunakan suatu metode adsorpsi.
Metode ini sering digunakan untuk mengurangi pencemaran zat warna dan
kandungan senyawa organik dalam limbah zat cair (Wiyantoko, dkk., 2017).
14
F. Metode Adsorpsi
Perkembangan teknologi saat ini telah memanfaatkan bahan baku yang
memiliki potensi untuk menangani limbah yang dapat merusak lingkungan melalui
proses adsorpsi (Martina, dkk., 2016). Adsorpsi adalah proses penyerapan suatu zat
pada permukaan zat yang lain. Zat yang akan diserap disebut sebagai adsorbat/fase
terserap sedangkan zat yang akan menyerap disebut sebagai adsorber. Luas
permukaan berpengaruh terhadap zat yang akan diadsorpsi, yang mana semakin besar
luas permukaan maka semakin banyak zat yang diserap (Auliah, 2009).
Interaksi adsorpsi yang terjadi antara adsorber dengan adsorbat terdiri dari 3
jenis yaitu (Auliah, 2009):
1. Adsorpsi fisika: adsorpsi ini terjadi karena adanya gaya Van der Walls pada
permukaan adsorben. Panas adsorpsi diperkirakan rendah dan lebih dari satu
molekul lapisan yang terjadi pada permukaan adsorben.
2. Adsorpsi kimia: adsorpsi ini disebabkan adanya reaksi antara zat yang diserap
dengan yang diadsorber. Panas adsorpsi yang menyertai adsorpsi kimia yang
relatif tinggi yang biasanya terjadi secara irreversible dan terdapat satu
lapisan molekul pada adsorber.
3. Adsorpsi pertukaran: adsorpsi terjadi karena adanya gaya tarikan listrik antara
adsorbat dengan permukaan adsorber. Terdapat pertukaran anion dan kation
pada adsorpsi tersebut.
Faktor-faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi kimia dan adsorpsi fisika,
diantaranya sifat pelarut, luas permukaan adsorben, pH larutan dan struktur pori
adsorben. Adapun parameter-parameter khusus yang berpengaruh terhadap proses
adsorpsi dengan karakteristik senyawa organik, diantaranya massa adsorben, pH
larutan influen dan struktur molekul (Asnawati, dkk., 2017).
15
Metode adsorpsi telah terbukti dalam mengatasi masalah konsentrasi logam
dan senyawa organik yang berbahaya di perairan dengan bantuan material, seperti
zeolit, abu layang, karbon aktif, sepiolit, peat, dan bentonit (Astuti dan Bayu, 2015).
Kelebihan adsorpsi dibandingkan metode lainnya yaitu menggunakan biaya yang
murah, proses yang sederhana, efektivitas dan efisiensi yang tinggi dan adsorben
yang telah digunakan dapat dipergunakan kembali (regenerasi) (Martina, dkk., 2016).
Konsentrasi limbah zat warna yang diadsorpsi dapat dianalisis menggunakan
spektrofotometer UV-Vis dengan panjang gelombang 664 nm (Anggraini, 2017).
G. Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometer UV-Vis (Gambar 2.5) adalah salah satu alat instrumen yang
bertujuan untuk mengukur transmitansi dan absorbansi pada sampel menggunakan
panjang gelombang tertentu. Spektrofotometer akan menghasilkan sinar dan
fotometer sebagai alat untuk mengukur intensitas cahaya yang diabsorbsi.
Transmitansi dan absorbansi digunakan dalan analisis kualitatif maupun kuantitatif
terhadap zat-zat kimia (Sistesya dan Heri, 2013).
Gambar 2.5. Alat Spektrofotometer UV-Vis (Sumber : Chrom-world.com)
Spektrofotometer UV-Vis juga diartikan sebagai cahaya yang tampak. Dalam
prosesnya melibatkan elektron tereksitasi pada orbital molekul dari tingkat energi
yang rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi karena adanya penyerapan sinar
16
tampak (ultraviolet) pada molekul tersebut. Hasil pengukuran spektrofotometer
UV-Vis dihasilkan berupa data hubungan antara panjang gelombang dengan transmisi
spektrum absorbansi yang bertujuan untuk menentukan besarnya energi celah pita
yang dihasilkan (Amri, 2016).
Prinsip dasar dari Spektrofotometer UV-Vis adalah jika suatu material disinari
menggunakan gelombang elektromagnetik maka elektron menyerap cahaya dalam
material yang menyebabkan elektron berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat
energi yang lebih tinggi. Elektron tidak bisa berpindah dari pita valensi jika energi
cahaya yang diberikan berkurang. Sebaliknya, jika energi cahaya yang diberikan
besar, maka elektron akan berpindah dari pita valensi (Amri, 2016).
Aplikasi spektrofotometer UV-Vis telah digunakan oleh Wiyantoko (2017)
dalam penelitiannya untuk menguji kapasitas adsorpsi zat warna metilen biru
menggunakan adsorben zeolit alam dan lempung alam yang teraktivasi dan non
aktivasi. Hasil penelitiannya memperlihatkan bahwa kenaikan kapasitas adsorpsi
memiliki kemampuan adsorben yang baik dalam mengadsorpsi zat warna metilen
biru.
H. Fourier Transform Infrared (FTIR)
Fourier Transform Infrared (FTIR) adalah proses penentuan gugus fungsi
yang didasari adanya serapan radiasi infrared ketika atom tervibrasi (Azhar, dkk.,
2010). Vibrasi molekuler dapat terdeteksi sampai ke tingkat sidik jari (Kusumastuti,
2011). Faktanya, molekul mempunyai frekuensi vibrasi yang sangat spesifik
berdasarkan hasil analisa. Spektrum elektromagnetik menghasilkan frekuensi pada
bilangan gelombang 4000 sampai 400 cm-1
daerah infrared (Azhar, dkk., 2010). Hasil
spektrum tersebut didapatkan data berupa wave number (bilangan gelombang) dan
17
absorbansi (penyerapan) (Kusumastuti, 2011). Alat FTIR dapat dilihat pada
Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Alat Fourier Tranform Infrared (FTIR)
(Sumber : Dokumen Pribadi)
Prinsip kerja FTIR adalah jika sinar infrared menembus sampel organik
analisis, maka akan menghasilkan beberapa frekuensi baik yang diserap maupun yang
diteruskan (ditransmisikan). Cahaya yang diserap oleh molekul didasarkan pada
struktur elektronik molekul itu sendiri. Perubahan pada energi vibrasi serta tingkatan
energi rotasi disebabkan oleh serapan energi oleh molekul (Suseno dan Sofjan,
2008).
Alat FTIR memiliki kelebihan dan kelemahan, yang mana kelebihan alat
tersebut yaitu tidak menggunakan zat radioaktif, tanpa reagen dan bisa mengukur
kadar hormon baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Sjahfirdi, dkk., 2015) serta
prosesnya cepat dikarenakan proses pengkurannya secara serentak (Suseno dan
Sofjan, 2008). Adapun kelemahan FTIR yaitu kurang akurat dalam identifikasi visual
pada bentuk gelombang khas suatu objek sampai ke tingkat sidik jari (Kusumastuti,
2011).
Alat FTIR telah banyak digunakan oleh peneliti dalam penentuan gugus
fungsi selulosa dengan jenis bahan yang berbeda-beda. Sebagai contoh, Martini, dkk
18
(2016) dalam penelitiannya menggunakan sampel selulosa dari tongkol jagung.
Sedangkan pada penelitian Istinanda, dkk (2018) juga menggunakan selulosa dari
serat daun nanas. Hasil analisis FTIR selulosa tongkol jagung dan serat daun nanas
dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Hasil Analisis FTIR Selulosa dari Tongkol Jagung (a) dan Serat Daun Nanas (b)
Interprestasi
Gugus/Ikatan
Bilangan Gelombang (cm-1
)
A b
Ulur O-H 3400 3326
Ulur C-H 2800-3000 2890
Ulur C-O 1000-1100 1002
(Sumber: (a) Martina, dkk., (2016), (b) Istinanda, dkk., (2018)).
I. X-Ray Diffraction (XRD)
X-ray diffraction (XRD) adalah salah satu alat instrumen dalam karakterisasi
suatu material yang sering digunakan oleh para peneliti ilmiah. Tujuan digunakan alat
XRD (Gambar 2.8) yaitu untuk menentukan ukuran partikel dan menganalisis fasa
kristalin terhadap material menggunakan cara parameter dari struktur kisi, selain itu,
dapat juga digunakan untuk mengkarakterisasi kristal dan menentukan komposisi
senyawa dalam material (Ardhiyanto, 2013).
Kristal dapat dimanfaatkan menjadi kisi 3 dimensi dalam proses difraksi
radiasi elektromagnetik. Radiasi tersebut akan melewati suatu materi sehingga dapat
berinteraksi elektron di dalam atom serta sebagian lagi akan dihemburkan ke arah
yang berbeda-beda. Berdasarkan arah tersebut, gelombang akan saling memperkuat
jika berada dalam satu fasa sehingga terbentuk interferensi konstruktif, begitu
sebaliknya jika gelombang tidak berada dalam satu fasa akan saling melemahkan satu
dengan yang lainnya sehingga terbentuk interefensi destruktif (Fiolida, 2016).
Adapun prinsip XRD yaitu terjadi difraksi cahaya oleh kisi atau kristal karena proses
19
difraksi yang bersumber dari radiasi dengan panjang gelombang setara dengan jarak
atom sekitar 1 Angstrom (Å) (Ardhiyanto, 2013).
Gambar 2.8. X-Ray Diffraction (XRD) (Sumber : Dokumen Pribadi)
Beberapa peneliti telah menggunakan XRD untuk melihat bentuk kristal
komposit, diantaranya Maharani (2015) mengamati bentuk kristal komposit kitosan
ZnO/Al2O3, dimana hasil yang didapatkannya menunjukkan adanya perbedaan yang
signifikan terhadap bentuk kristal komposit kitosan ZnO/Al2O3 dengan kitosan
(Gambar 2.9).
Gambar 2.9. Difraktogram Komposit Kitosan ZnO/Al2O3
Puncak khas ZnO
Puncak khas Kitosan
Kitosan
ZnO
Komposit
20
J. Scanning Electron Microscope (SEM)
SEM merupakan suatu mikroskop elektron yang dapat mengamati material
secara langsung. Perbesaran yang dimiliki alat ini yaitu 10-3.000.000 kali dengan
resolusi 1-10 nm serta 4-0,2 mm depth of field. Alat SEM (Gambar 2.10) sudah telah
banyak digunakan oleh para penelitian dan industri karena adanya kemampuan yang
dimiliki dari ke 3 perbesaran alat tersebut yaitu dapat menentukan komposisi dan
informasi kristalografi. SEM fokus terhadap sinar elektron pada permukaan material
serta pengambilan gambar melalui pendeteksian elektron yang muncul di permukaan
material (Farikhin, 2016).
SEM memiliki tiga komponen utama yaitu pertama tiga pasang lensa-lensa
elektromagnetik dengan tujuan memfokuskan berkas suatu elektron menjadi titik-titik
kecil yang mana semakin kecil berkas yang difokuskan, maka resolusi lateral yang
dicapai semakin besar. Kedua yaitu sumber elektron yang berbentuk filamen berasal
dari jarum perpaduan Lantanum Hexaboride atau kawat tungsten yang menghasilkan
energi tunggal (monokromatik) terhadap berkas elektron. Ketiga yaitu imaging
detector dengan tujuan sinyal elektron diubah menjadi gambar. Terdapat dua jenis
detektor pada alat SEM yang menggunakan jenis elektron yang berbeda-beda yaitu
detektor BSE dan detektor SE (Sujatno, dkk., 2015).
Gambar 2.10. Alat SEM (Sumber : Roibilad.wordpress.com)
21
Prinsip kerja SEM yaitu electron beam dihasilkan oleh electron gun dari
filamen. Umumnya elektron gun yang sering digunakan yaitu tungsten hairpin gun
dengan jenis filamen lilitan tungsten yang bertujuan sebagai katoda. Lilitan tungsten
menghasilkan suatu pemanasan karena diberikan tegangan. Katoda bertujuan untuk
menarik elektron ke anoda dengan bantuan gaya. Selanjutnya, lensa magnetik
memfokuskan elektron bergerak menuju titik permukaan sampel. Memindai (scan)
semua sampel yang diperintahkan oleh koil pemindai yang terfokus oleh sinar
elektron. Ketika sampel terkena elektron maka terjadi hamburan elektron pada jenis
detektor, baik Back Scattered Electron (BSE) atau Secondary Electron (SE) pada
permukaan sampel dan akan dimunculkan dalam bentuk image (gambar) pada
monitor CRT (Farikhin, 2016).
Aplikasi alat SEM telah digunakan oleh Diharjo, dkk (2013) untuk melihat
bentuk permukaan serbuk genteng sokka sebagai bahan penguat dalam komposit
geopolimer. Gambar 2.10 menunjukkan bentuk partikel dari serbuk genteng sokka
pada perbesaran 20000 X, dimana bentuk partikel yang didapatkannya yaitu amorf
dan bulat.
Gambar 2.10. Hasil Pengamatan SEM Serbuk Genteng Sokka
Bulat
Amorf
22
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2018 sampai Maret 2019 di
Laboratorium Kimia Analitik dan Laboratorium Riset UIN Alauddin Makassar,
Laboratorium Bioteknologi Terpadu dan Laboratorium XRD dan XRF Universitas
Hasanuddin Makassar serta Laboratorium Teknik Material dan Metalurgi Institut
Teknologi Sebelas November.
B. Alat dan Bahan
1. Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah Scanning Electron Microscope
(SEM) FEI Inspect-S50, X-Ray Diffraction (XRD) Shimadzu XRD-700, Fourier
Transform Infrared (FTIR) Thermo Fisher Scientific IS50, spektrofotometer UV-Vis
Varian Cary 50, sieve shaker Retsch, tanur Thermo Scientific Haraeus Furnace,
magnetic stirrer Bante MS400, rangkaian alat refluks, oven mammert UN-30, shaker
Thermo Scientific MaxQ, sentrifuge Thermo Scientific Haraeus Labofuge 200, neraca
analitik Kern ABJ, hotplate, labu ukur 1000 mL dan 100 mL, pipet skala 10 mL dan
50 mL, gelas ukur 100 mL, Erlenmeyer 300 mL, gelas kimia 1000 mL dan 500 mL,
desikator, statif dan klem, lumpang porselen, pipet tetes, batang pengaduk, gunting,
botol semprot, rak tabung dan corong.
2. Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah aquades (H2O), aluminium
foil, ampas tebu (Sugar cane bagasse), aquades (H2O), asam sulfat (H2SO4) 1N dan
72%, batu didih, kertas pH, kertas saring, larutan aseton (CH3COCH3), metilen biru
22
23
(C16H18ClN3S), natrium hidroksida (NaOH) 3M dan 0,05 M, tissu, waterone (H2O)
dan zeolit alam.
C. Prosedur Kerja
1. Aktivasi zeolit alam
Zeolit alam dihancurkan menggunakan lumpang porselen, setelah halus
sampel diayak menggunakan sieve shaker berukuran 230 mesh (amplitudo 60) selama
2 jam. Zeolit ditimbang sebanyak 10 gram kemudian ditambahkan larutan NaOH
3 M sebanyak 50 mL. Campuran diaduk menggunakan magnetic stirrer selama
2 jam. Setelah homogen, larutan dibilas menggunakan aquades sampai pH netral
kemudian dilakukan pengeringan dalam oven pada suhu 110oC selam 2 jam.
Terakhir, zeolit dipanaskan menggunakan tanur selama 3 jam pada suhu 300oC
(Ngapa, 2017).
2. Preparasi selulosa
a. Preparasi selulosa dari ampas tebu
Ampas tebu dikeringkan dengan cara dijemur dalam suhu ruang kemudian
dihancurkan menggunakan blender. Sampel yang telah dihancurkan kemudian diayak
menggunakan ayakan berukuran 100 mesh sehingga didapatkan serbuk ampas tebu
(Martina, dkk., 2016). Serbuk ampas tebu yang dihasilkan selanjutnya diuji gugus
OH menggunakan alat FTIR untuk membuktikan adanya kandungan selulosa dalam
ampas tebu.
b. Penentuan kadar selulosa
Penentuan kadar selulosa dilakukan menggunakan metode Chesson. Serbuk
ampas tebu ditimbang sebanyak 1 gram (a) lalu dimasukkan ke dalam labu alas bulat
kemudian ditambahkan 150 mL aquades. Larutan sampel direfluks pada suhu ±100oC
24
selama 1 jam. Hasil refluks disaring untuk mendapatkan residu, kemudian residu
dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC lalu ditimbang (b). Selanjutnya, residu
yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam labu alas bulat dan ditambahkan 150 mL
H2SO4 1N. Larutan kembali direfluks selama 1 jam pada suhu ±100oC kemudian
larutan hasil refluks disaring dan dinetralkan menggunakan aquades. Residu yang
dihasilkan dikeringkan dalam oven pada suhu 105oC lalu ditimbang (c). Residu yang
telah ditimbang dimasukkan ke dalam labu alas bulat lalu direndam dengan H2SO4
72% sebanyak 25 mL dalam suhu ruang selama 4 jam. Setelah direndam dimasukkan
150 mL H2SO4 1N dalam labu alas bulat kemudian larutan sampel direfluks pada
suhu 100oC selama 1 jam. Larutan hasil refluks disaring dan dinetralkan
menggunakan aquades. Residu yang dihasilkan dikeringkan dalam oven pada suhu
105oC lalu ditimbang (d) (Datta, 1981). Rumus penentuan kadar selulosa dapat dilihat
dibawah ini:
Kadar selulosa =
3. Preparasi komposit selulosa-zeolit
Preparasi komposit selulosa-zeolit dilakukan dengan ditimbang selulosa
sebanyak 9 gram lalu ditambahkan larutan aseton sebanyak 90 mL. Larutan diaduk
menggunakan magnetic stirrer selama 3 jam kemudian dimasukkan
zeolit sebanyak 1 gram yang telah teraktivasi. Larutan kembali diaduk dengan
magnetic stirrer sampai homogen. Pelarut yang masih terdapat dalam komposit zeolit
dan selulosa kemudian dipisahkan dengan cara diuapkan. Endapan yang diperoleh
dikeringkan dalam oven pada suhu 60oC kemudian didinginkan dalam desikator
(Istinanda, dkk., 2018). Komposit selulosa-zeolit dikarakteristik menggunakan alat
XRD dan SEM.
25
4. Aplikasi komposit selulosa-zeolit terhadap metilen biru
Analisis proses adsorpsi menggunakan komposit dilakukan dengan variasi
massa sebanyak 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5 gram kemudian dimasukkan ke dalam
masing-masing erlenmeyer yang telah berisi 10 mL larutan metilen biru 10 ppm
dengan pH 9 dan ditutup menggunakan aluminum foil. Masing-masing erlenmeyer
dikocok selama 24 jam menggunakan alat shaker kemudian didiamkan sampai
terlihat permisahan antara endapan dan larutan. Selanjutnya, larutan disentrifugasi
pada kecepatan 3500 rpm selama 15 menit. Larutan disaring kemudian filtrat yang
dihasilkan diukur absorbansinya menggunakan spektrofotometer UV-Vis pada
panjang gelombang 664 nm (Asnawati, dkk., 2017; Wiyantoko, dkk., 2017).
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
1. Aktivasi Zeolit Alam
Hasil aktivasi zeolit alam dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil Aktivasi Zeolit Alam Perlakuan Hasil
Zeolit alam sebelum aktivasi Putih kebiru-biruan
Zeolit alam setelah penambahan NaOH 3M Hijau muda
Zeolit alam setelah dinetralkan Hijau keabu-abuan
Zeolit alam setelah dioven Hijau keabu-abuan
Zeolit alam setelah kalsinasi Abu-abu
2. Selulosa dari Ampas Tebu
a. Penentuan gugus fungsi selulosa ampas tebu
Hasil analisis FTIR (fourier transform infrared) selulosa ampas tebu dapat
dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Analisis FTIR Selulosa dari Ampas Tebu Bilangan Gelombang
(cm-1
)
Interpretasi
Gugus/Ikatan
3411.78 Vibrasi ulur O-H
2918.56 Vibrasi ulur C-H
1637.48 Vibrasi tekuk H-O-H
1425.39 Vibrasi tekuk H-C-H
1324.81 Vibrasi tekuk H-O-C
1041.56 Vibrasi tekuk C-O-C
b. Kadar selulosa ampas tebu
Penentuan kadar selulosa dari ampas tebu yang dilakukan menggunakan
metode Chesson. Pada penelitian ini, kadar selulosa diperoleh sebesar 39,24% dari
berat sampel ampas tebu 1,0002 g.
26
27
3. Preparasi Komposit Selulosa-Zeolit
Hasil preparasi komposit selulosa-zeolit dikarakterisasi menggunakan alat
XRD dan SEM. Hasil karakterisasinya dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan
Gambar 4.2.
Gambar 4.1 Difraktogram XRD (X-Ray Diffraction) Komposit Selulosa dan zeolit
Gambar 4.2 Hasil SEM (Scanning Electron Microscope) Komposit Selulosa dan Zeolit
(a) perbesaran 150x (b) Perbesaran 250x (c) Perbesaran 500x (d) Perbesaran 1000x
a b
c d
28
4. Aplikasi Komposit Selulosa-Zeolit terhadap Metilen Biru
a. Tabel hasil pengujian komposit
Larutan metilen biru yang tidak diserap oleh adsorben komposit selulosa-zeolit
dapat diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Hasil adsorpsi metilen
biru dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Adsorpsi Komposit terhapat Metilen Biru
Massa
Komposit
(g)
Konsentrasi
Awal
(ppm)
Konsentrasi Sisa
Metilen Biru yang
Tidak Terserap
(ppm)
Konsentrasi
Metilen Biru
yang Terserap
(ppm)
Efisiensi
Serapan
(%)
0,1
10
0,1249 9,8751 98,75
0,2 0,2647 9,7353 97,35
0,3 0,3813 9,6187 96,19
0,4 0,7155 9,2845 92,85
0,5 0,9268 9,2845 90,73
b. Reaksi komposit dengan metilen biru
Dugaan reaksi komposit dengan metilen biru dapat dilihat pada
Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Reaksi Komposit dengan Metilen Biru
B. Pembahasan
1. Aktivasi Zeolit Alam
Aktivasi adalah proses untuk menghilangkan zat pengotor baik pengotor
anorganik maupun organik yang terdapat dalam zeolit. Aktivasi zeolit alam pada
penelitian ini dilakukan secara fisika dan kimia. Proses aktivasi secara fisika
dilakukan dengan memperkecil ukuran sampel, pengayakan dan kalsinasi yang
bertujuan untuk memperluas permukaan, memperbesar pori-pori zeolit serta
-
29
menghilangkan pengotor organik seperti pasir dan tanah. Sedangkan untuk aktivasi
secara kimia dilakukan dengan perendaman NaOH yang bertujuan memperluas
volume rongga atau pori adsorben serta melarutkan pengotor-pengotor yang terdapat
dalam pori seperti mineral-mineral anorganik (Lestari, 2010). Penelitian ini
menggunakan perendaman NaOH 3M, didasarkan pada hasil penelitian Ngapa (2017:
91-93) bahwa aktivasi menggunakan pelarut basa (NaOH) menunjukkan nilai
kapasitas adsorpsi yang besar dibandingkan dengan aktivasi menggunakan pelarut
asam (HCl). Hal ini dikarenakan asam dapat melarutkan aluminium yang
mengakibatkan terjadinya proses dealuminasi (pelepasan) pada permukaan zeolit
sehingga struktur zeolit kurang negatif dan pelarut basa dapat menurunkan rasio Si/Al
sehingga menyebabkan sisi aktif permukaan zeolit semakin terbuka.
Proses aktivasi dimulai dengan menghaluskan zeolit menggunakan ayakan
berukuran 230 mesh (amplitudo 60) yang bertujuan memperbesar luas permukaan
kontak. Salah satu faktor yang mempengaruhi proses adsorpsi yaitu luas permukaan,
yang mana semakin besar luas permukaan adsorben maka semakin banyak adsorbat
yang diserap. Serbuk zeolit direndam dengan pelarut NaOH 3M bertujuan untuk
menghasilkan pembentukan senyawa silikat sehingga permukaan zeolit akan berubah
menjadi lebih negatif. Permukaan luas bidang kontak yang semakin besar dan
pembentukan muatan permukaan zeolit yang lebih negatif akan memaksimalkan cara
kerja zeolit sebagai adsorben zat warna metilen biru (Saputro, dkk., 2016). Hasil yang
diperoleh berupa zeolit berwarna putih susu.
2. Selulosa dari Ampas Tebu
Ampas tebu diayak dengan menggunakan ayakan berukuran 100 mesh.
Ukuran tersebut dipilih karena berdasarkan teori Atkins (1999) bahwa semakin kecil
30
ukuran partikel maka akan semakin besar luas permukaan padatan persatuan volume
tertentu, sehingga akan semakin banyak zat yang diadsorpsi (Martina, dkk., 2016).
Spektrum FTIR ampas tebu dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Analisis FTIR bertujuan untuk mengetahui gugus fungsi selulosa yang
terdapat dalam sampel ampas tebu. Gambar 4.3 menunjukkan adanya serapan pada
bilangan gelombang 3411.78 cm-1
merupakan vibrasi ulur dari gugus hidroksil (-OH).
Hal ini sejalan dengan hasil penelitian Martina, dkk (2016) yang menunjukkan pita
uluran O-H muncul pada bilangan gelombang 3400 cm-1
dan mendekati hasil
Istinanda, dkk (2018) dimana pita ulur O-H berada pada bilangan gelombang
3326 cm-1
. Hal ini tidak menunjukkan perbedaan yang cukup besar, vibrasi O-H yang
muncul pada spektrum menunjukkan intensitas yang kuat dan lebar.
Gambar 4.4 Spektrum FTIR Selulosa dari Ampas Tebu
Bilangan gelombang 2918.56 cm-1
menunjukkan adanya vibrasi ulur C-H,
yang sejalan dari penelitian Setiawati, dkk (2015) dimana vibrasi ulur C-H muncul
pada bilangan gelombang 2916 cm-1
. Hal ini juga tidak menunjukkan perbedaan yang
cukup besar, dimana vibrasi ulur C-H yang muncul pada spektrum menunjukkan
intensitas yang lemah karena betumpang tindih dengan pita kuat dari gugus O-H.
Hasil penelitian ini juga menunjukkan adanya vibrasi tekuk H-O-H pada bilangan
gelombang 1637.48 cm-1
, vibrasi tekuk H-C-H pada bilangan gelombang
31
1425.39 cm-1
, vibrasi tekuk H-O-C pada bilangan gelombang 1324.81 cm-1
dan
vibrasi tekuk C-O-C pada bilangan gelombang 1041.56 cm-1
, dimana hasil ini
merujuk pada penelitian Istinanda, dkk (2018) yang menunjukkan vibrasi tekuk H-O-
H terdapat pada bilangan gelombang 1664 cm-1
, vibrasi tekuk H-C-H pada bilangan
gelombang 1433 cm-1
, vibrasi tekuk H-O-C pada bilangan gelombang 1325 cm-1
dan
vibrasi tekuk C-O-C pada bilangan gelombang 1002 cm-1
. Adanya vibrasi uluran dari
gugus fungsi –OH, ikatan H-C-H, ikatan H-O-C dan adanya vibrasi tekuk gugus
fungsi C-O-C yang berasal dari ikatan glikosida menjelaskan bahwa proses preparasi
selulosa dari ampas tebu telah berhasil dilakukan. Hasil analisis FTIR selulosa dari
ampas tebu dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Langkah selanjutnya adalah penentuan kadar selulosa ampas tebu. Hasil
penelitian diperoleh kadar selulosa sebesar 39,24 % sedangkan menurut Balai Besar
Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa dihasilkan kandungan selulosa dari
ampas tebu sebesar 44,70% (Sugesty, dkk., 1986). Hasil yang diperoleh dari
pengujian lebih rendah jika dibandingkan dengan penelitian terdahulu, perbedaan ini
dapat disebabkan oleh berbagai faktor seperti perbedaan lingkungan, jenis tebu,
faktor cuaca dan keadaan tanah.
3. Preparasi Komposit Selulosa dan Zeolit
Karakterisasi komposit selulosa-zeolit dilakukan menggunakan analisis XRD.
Analisis XRD bertujuan untuk mengetahui kristalinitas dan ukuran partikel adsorben.
Analisis ini akan memberikan hasil puncak-puncak dengan intensitas hamburan sinar-
X untuk sudut tertentu dan memberikan jarak antara bidang hamburan hamburan dan
fasa kristal (Frida, dkk., 2014). Berikut hasil analisis XRD komposit dari zeolit alam
dan selulosa ampas tebu dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Berdasarkan hasil difraktogram XRD, komposit selulosa ampas tebu dan
zeolit menunjukkan adanya puncak khas yang muncul dengan intensitas tertinggi
berturut-turut pada sudut 2θ 21,7200° yang bersesuai dengan jarak d 4,08843,
32
19,6800° dengan jarak d 4,50738 dan 44,0262° dengan jarak d 2,05513. Ukuran
kristal dari komposit selulosa-zeolit dihitung dengan persamaan Scherrer sehingga
didapatkan ukuran kristal komposit selulosa-zeolit sebesar 10,51 nm. Berdasarkan
perhitungan tersebut ukuran kristal berukuran nanokristal karena berada pada rentang
antara 10-200 nm (Amri, 2016).
Karakterisasi komposit juga dilakukan dengan analisis SEM. SEM dilakukan
untuk mengetahui morfologi sampel pada skala mikro. Scanning Electron
Microscope (SEM) adalah sebuah mikroskop elektron yang didesain untuk
menyelidiki permukaan dari objek solid secara langsung. SEM memiliki perbesaran
10–3.000.000 kali, depth of field 4-0,4 mm dan resolusi sebesar 1–10 nm. Pada
penelitian ini, perbesaran yang digunakan 150x, 250x, 500x dan 1000x. Hasil SEM
dari komposit selulosa-zeolit dengan berbagai perbesaran dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
Analisis terhadap morfologi komposit selulosa-zeolit menunjukkan pada
perbesaran 150 – 500 kali terlihat bentuk partikel kristalin yang diduga sebagai
material selulosa. Hal ini dapat dibuktikan menurut teori John dan Sabu (2008)
bahwa selulosa padat akan membentuk struktur mikrokristalin dan juga menyerupai
batang ramping seperti mikrofibril kristal. Sedangkan pada perbesaran 1000x terlihat
terdapat gumpalan yang berukuran kecil tersebar secara acak yang diduga sebagai
material zeolit. Hal ini dapat dibuktikan dari hasil penelitian Amri (2016) bahwa
analisis terhadap morfologi komposit ZnO-zeolit menunjukkan struktur yang
menggumpal dengan permukaan gumpalan terdapat material berukuran kecil tersebar
secara acak. Gumpalan tersebut diduga sebagai material zeolit dengan ukuran
4-13 mikrometer.
33
4. Aplikasi Komposit Selulosa-Zeolit terhadap Metilen Biru
Proses adsorpsi dilakukan dengan variasi massa komposit selulosa-zeolit yaitu
0,1; 0,2; 0,3; 0,4; dan 0,5 gram dan sebagai zat yang diadsorpsi adalah
10 mL larutan metilen biru dengan konsentrasi 10 ppm. Adsorpsi metilen biru oleh
komposit selulosa-zeolit dilakukan selama 24 jam di dalam shaker dengan tujuan
diperoleh keadaan setimbang. Setelah itu, campuran larutan yang telah teradsorpsi
dipisahkan antara fasa cair dan endapannya dengan menggunakan sentrifugasi dengan
kecepatan 3500 rpm selama 15 menit sehingga endapan akan terendapkan semua dan
mudah dipisahkan antara fasa cair dan endapannya. Filtrat yang diperoleh diukur
absorbansinya dengan spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang maksimum
664 nm sehingga diketahui daya adsorpsi dari berbagai variasi massa komposit.
a. Kurva standar metilen biru
Nilai absorbansi larutan standar metilen biru pada berbagai konsentrasi
ditunjukan pada Tabel 1 (Lampiran 7). Berdasarkan data tersebut diperoleh kurva
kalibrasi standar metilen biru yang merupakan hubungan antara konsentrasi larutan
standar metilen biru dengan absorbansi yang ditunjukan pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Kurva Larutan Standar Metilen Biru
34
Penentuan kurva kalibrasi dilakukan dengan menganalisis serangkaian variasi
konsentrasi larutan standar metilen biru yaitu 1; 2; 3; 4; dan 5 ppm pada panjang
gelombang maksimumnya yaitu 664 nm. Persamaan garis kurva kalibrasi metilen
biru diperoleh y = 0,2036x + 0,0122 dan korfisien korelasinya (r) adalah 0,9995.
Koefisien korelasi tersebut menunjukkan hubungan konsentrasi metilen biru dan nilai
absorbansinya sudah linier. Kurva kalibrasi standar metilen biru yang diperoleh
digunakan sebagai acuan untuk penentuan konsentrasi sampel larutan metilen biru
setelah dilakukan proses adsorpsi menggunakan adsorben komposit selulosa-zeolit
secara spektrofotometri UV-Vis dengan variasi massa. Tabel 1 menunjukkan bahwa
semakin besar konsentrasi metilen biru yang diukur maka semakin besar pula
absorbansi yang didapatkan. Hal tersebut juga sejalan dengan Hukum Lambert Beer
bahwa absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi suatu senyawa (Skoog dan
West , 1971).
b. Pengaruh variasi massa terhadap konsentrasi sisa metilen biru, daya serap dan
efisiensi serapan zat warna metilen biru
Pada penelitian ini zat warna metilen biru dengan konsentrasi 10 ppm akan
diserap oleh adsorben komposit selulosa dari ampas tebu dan zeolit dalam suasana
basa (pH 9). Penggunaan dalam suasana basa didasarkan pada hasil penelitian Dini
dan Sri (2014) yang menggunakan pH metilen biru yang bervariasi yaitu 3, 5, 7, 9
dan 11, dimana pada pH 9 terjadi peningkatan laju degradasi. Selain itu, Nurhasni,
dkk (2018) juga memperoleh pH optimum untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi zat
warna metilen biru yaitu pada pH basa (pH 9).
Menurut Dini dan Sri (2014), penambahan muatan negatif pada permukaan
adsorben dapat meningkatkan kemampuan adsorpsi metilen biru dengan
menggunakan pH tinggi. Hal tersebut dapat meningkatan interaksi antara adsorben
35
dengan adsorbat. Metilen biru termasuk zat warna dikationik atau bermuatan positif,
sehingga jika digunakan pH basa mampu meningkatkan proses adsorpsi metilen biru.
Hasil adsorpsi menunjukkan bahwa terjadi penurunan konsentrasi pada
masing-masing massa komposit. Dapat dilihat pada Gambar 4.6 terjadi penurunan
konsentrasi sisa metilen biru yang besar pada massa komposit 0,1 g sebesar
0,1249 ppm. Sedangkan pada massa 0,2 g sampai 0,5 g mengalami penurunan
konsentrasi sisa metilen biru yang semakin sedikit. Hal ini dapat dikaitkan dengan
interaksi antara adsorben dengan adsorbat yang kurang maksimal. Berdasarkan hasil
analisis data di atas, dapat disimpulkan bahwa massa komposit 0,1 g mampu
menurunkan konsentrasi metilen biru secara optimum dari 10 ppm menjadi
0,1249 ppm.
Gambar 4.6 Pengaruh Massa Komposit terhadap Konsentrasi Sisa Metilen Biru
Hasil adsorpsi zat warna metilen biru selain dilihat dari penurunan konsentrasi
metilen biru, juga dapat dilihat dari daya serap dan nilai efisiensi serapan. Daya serap
dan efisiensi serapan dipengaruhi oleh adanya perbedaan variasi massa adsorben
dalam mengadsorpsi metilen biru yang dapat dilihat pada Gambar 1 (Lampiran 8) dan
Gambar 4.7. Hasil menunjukkan bahwa pada massa 0,1 g adsorben dapat
mengadsorpsi zat warna metilen biru yang besar dengan nilai daya serap sebesar
36
0,9875 mg/g dan efisiensi serapan sebesar 98,75%. Sedangkan pada massa 0,2 g
sampai 0,5 g mengalami penurunan daya serap dan efisiensi serapan, yang
disebabkan adanya interaksi dan pertukaran antara adsorben dan adsorbat yang
kurang maksimal.
Gambar 4.7 Pengaruh Massa Komposit terhadap Efisiensi Serapan Metilen Biru
c. Pengaruh variasi massa komposit
menggunakan uji ANOVA one way
Data hasil adsorpsi metilen biru menggunakan adsorben komposit zeolit dan
selulosa ampas tebu dianalisis secara statistik menggunakan SPSS 16. Uji yang
digunakan dalam program SPSS yaitu uji ANOVA one way yang bertujuan untuk
mengetahui pengaruh atau perbedaan variasi massa komposit terhadap adsorpsi
metilen biru. Kemudian dilanjutkan menggunakan uji LSD jika hasil dari uji ANOVA
one way memiliki pengaruh atau perbedaan rata-rata variasi massa komposit.
Hasil adsorpsi metilen biru menggunakan variasi massa komposit dapat di
lihat pada Tabel 4.3, yang mana dari hasil tersebut menunjukkan adanya pengaruh
variasi massa komposit selulosa dan zeolit sebagai adsorben dalam mengadsorpsi zat
warna metilen biru. Hal ini dibuktikan dengan analisis statistik menggunakan uji
ANOVA one way. Hasilnya didapatkan nilai sig. (0,001) lebih kecil dari α (0,05),
37
sehingga H0 (tidak ada pengaruh terhadap parameter) ditolak dan H1 (ada pengaruh
terhadap parameter) diterima. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat pengaruh variasi
massa komposit terhadap adsorpsi metilen biru. Pada penelitian ini, variasi massa
dilakukan secara duplo, maka dilakukan uji LSD untuk menentukan pengaruh
terhadap dua perlakuan (simplo dan duplo) secara statistik. Pada hasil uji LSD, dapat
dilihat dari nilai sig. lebih kecil dari α (0,05) dan dengan memperhatikan tanda (*).
Berdasarkan tabel uji LSD, hampir semua variasi massa komposit memiliki pengaruh
yang signifikan. Terdapat pula variasi massa yang tidak berpengaruh signifikan,
seperti variasi massa 0,1 g tidak berpengaruh pada massa 0,2 g. Variasi massa 0,2 g
juga tidak berpengaruh terhadap massa 0,1 g dan 0,3 g dan terakhir untuk variasi
massa 0,3 g tidak berpengaruh terhadap massa 0,2 g. Hal ini dikarenakan rata-rata
nilai absorbansinya tidak jauh berbeda dengan nilai absorbansi sebelumnya atau nilai
sig. lebih besar dari α (0,05).
38
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai
berikut:
1. Hasil analisis XRD diperoleh ukuran kristal komposit selulosa-zeolit
menggunakan persamaan Scherrer sebesar 10,51 nm. Sedangkan hasil
analisis SEM menunjukkan bahwa pada perbesaran 150 – 500 kali terlihat
bentuk partikel kristalin yang diduga sebagai material selulosa dan pada
perbesaran 1000x terlihat gumpalan yang berukuran kecil tersebar secara acak
yang diduga sebagai material zeolit.
2. Variasi massa komposit selulosa-zeolit terhadap adsorpsi zat warna metilen
biru saling berpengaruh secara signifikan berdasarkan hasil Uji ANOVA One
Way. Massa optimum komposit dalam penjerapan zat warna metilen biru yaitu
0,1 g dengan nilai daya serap sebesar 0,9875 mg/g dan efisiensi serapan
sebesar 98,75%.
B. Saran
Saran yang dapat diberikan pada penelitian ini, yaitu perlu dilakukan
penelitian lebih lanjut dengan menambahkan pengaruh waktu kontak Komposit
terhadap adsorpsi metilen biru.
38
39
DAFTAR PUSTAKA
Al-Qur’an Al-Karim
Aminur, Muhammad Hasbi dan Yuspian Gunawan. “Proses Pembuatan Komposit Polimer Serat untuk Aplikasi Kampas Rem”. Seminar Nasional Sains dan Teknologi. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, 2015.
Amri, Syaiful. “Preparasi dan Karakterisasi Komposit ZnO-Zeolit untuk Fotodegradasi Zat Warna Congo Red”. Skripsi. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta, 2016.
Andaka, Ganjar. “Hidrolisis Ampas Tebumenjadi Fusfural dengan Katalisator Asam Sulfat”. Teknologi 4, no. 2 (2011): h. 180-188.
Anggraini, Murnita. “Studi Adsorpsi Zat Warna Metilen Biru Oleh Biomassa Nitzzchia sp. Yang Dimmobilisasi dengan Silika-Magnetit (Fe3O4)”. Skripsi. Bandar Lampung: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung, 2017.
Ardhiyanto, Hengky Bowo. “Sintesis Dan Karakterisasi Hidroksiapatit Dari Kalsit Puger Kabupaten Jember Sebagai Material Bone Graft”. Executive Summary. Universitas Jember, 2013.
Asnawati, Asnawati, Resty Rukmi Kharismaningrum dan Novita Andarini. “Penentuan Kapasitas Adsorpsi Selulosa Terhadap Rhodamin B Dalam Sistem Dinamis”. Kimia Riset 2, no. 1 (2017): h. 23-29.
Astuti, Widi dan Bayu Kurniawan. “Adsorpsi Pb2+
dalam Limbah Cair Artifisial Menggunakan Sistem Adsorpsi Kolom dengan Bahan Isian Laying Serbuk dan Granular”. JBAT 4, no. 1 (2015): h. 27-33.
Atikah, Wulan Safrihatini. “Potensi Zeolit Alam Gunung Kidul Teraktivasi Sebagai Media Adsorben Pewarna Tekstil”. Arena Tekstil 32, no. 1 (2017): h. 17-24.
Atkins, P.W. Kimia. Fisika Edisi ke-2. Jakarta: Erlangga, 1999.
Auliah, Army. “Lempung Aktif sebagai Adsorben Ion Fosfat dalam Air”. Chemical 10, no. 2 (2009): h. 14-23.
Azhar, Minda, Jon Efendi, Erda Syofyeni, Rahmi Marfa Lesi dan Sri Novalina. “Pengaruh Konsentrasi NaOH dan KOH Terhadap Derajat Deasetilasi Kitin dari Limbah Kulit Udang”. Eksakta 1, (2010): h. 1-8.
Balaji, A, B. Karthikeyan dan C. Sundar Raj. “Bagasse Fiber-The Future Biocomposite Material: A Review”. Chemtech Reasearch 7, no. 1 (2015): h. 223-233.
Datta, A, A. Bettermen dan T.K. Kirk. “Identificationof Specific Manganese Peroxidase Among Lignolitic Enzym Secreted By Phanerochaete Chrysosporum During Wood Decay, Apply, Environ”. Microbial 57, (1981): h. 1453-1460.
39
40
Diharjo, Kuncoro, Bambang Kusharjanta, Roy Aries P Tarigan dan Albert Raga Andhika. “Pengaruh Kandungan dan Ukuran Serbuk Genteng Sokka Terhadap Ketahanan Bakar Komposit Geopolimer”. Rekayasa Mesin 4, no.1 (2013): h. 27-34.
Dini, Eka Wahyu Putri dan Sri Wardhani. “Degradasi Metilen Biru Menggunakan Fotokatalis ZnO-Zeolit”. Chem Prog 7, no. 1 (2014): h. 29-33.
Farikhin, Fahrizal. “Analisa Scanning Electron Microscope Komposit Polyester Dengan Filler Karbon Aktif dan Karbon Non Aktif”. Publikasi Ilmiah. Surakarta: Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah, 2016.
Fiolida, Intan Agnes Singyu. “Preparasi dan Karakterisasi Komposit CuO-Zeolit Alam untuk Fotodegradasi Zat Warna Rhodamin B dengan Sinar Ultraviolet”. Skripsi. Yogyakarta: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta, 2016.
Frida, E., Nurdin, B., dan Mulroni, M. “Pengolahan Kaolin sebagai Bahan Pengisi pada Termoplastik High Density Polyethylene”. Saintech 6, (2014).
Hartini, E. “Modifikasi Zeolit Alam Dengan ZnO untuk Degradasi Fotokatalisis Zat Warna”. Tesis. Depok: Universitas Indonesia, 2011.
Istinanda, Rizki, Harlia dan Andi Hairil Alimuddin. “Sintesis dan Karakterisasi Komposit Zeolit-Selulosa dari Serat Daun Nanas (Ananas Comosus Merri) sebagai Bahan Pengisi Cat Tembok Emulsi Akrilik”. Kimia Khatulistiwa 7, no. 3 (2018): h. 1-9.
Jaelani, Achmad, Siti Darmawati dan Bayu Lesmana. “Pengaruh Lama Penyimpanan Hasil Fermentasi Pelepah Sawit Oleh Trichoderma sp Terhadap Kandungan Selulosa dan Hemiselulosa“. Ziraa’ah 40, no. 2 (2015): h. 165-174.
John, Maya Jacob dan Sabu Thomas. “Bioofibres and Biocomposit”. Carbohydrate Polymers 71, (2008): h. 343-364.
Kementrian Agama RI. Al-Qur’an dan Terjemahnya. Jakarta: Adhi Aksara Abadi Indoneisa, 2011.
Kustuningsih, Indar dan Denni Kartika Sari. “Uji Adsrobsi Zeolit Alam Bayah dan Pengaruh Sinar Ultraviolet terhadap Degradasi Limbah Methylene Blue”. Teknika 13, no. 1 (2017): h. 25-32.
Kusumastuti, Ari. “Pengenalan Pola Gelombang Khas dengan Interpolasi”. Cuachy 2, no. 1 (2011): h. 7-12.
Lestari, Dewi Yuanita. “Kajian Modifikasi dan Karakterisasi Zeolit Alam dan Berbagai Negara”. Pendidikan Kimia UNY, 2010.
Lin, Y., H. Chen, K. Lin, B. Chen. and C. Chiou. “Application of Magnetic Particles Modified with Amino Groups to Adsorb Cooper Ions in Aqueous Solution”. Environmental Scient 23, (2011): h. 44-50.
Al-Mahalli, Imam Jalaluddin dan Imam Jalaluddin As-Suyuthi. Tafsir Jalalain Berikut Asbaabun Nuzuul, Jilid 3. Terj. Bahrun Abubakar. Bandung: Sinar Baru Algensindo, 2006.
41
Maharani, Dina Kartika dan Rusly Hidayah. “Preparasi dan Karakterisasi Komposit Kitosan-ZnO/ Al2O3”. Molekul 10, no. 1 (2015): h. 9 – 18.
Martina, Dewi, Rum Hastutib dan Didik Setiyo Widodo. “ Peran Adsorben Selulosa Tongkol Jagung (Zea mays) Dengan Polivinil Alkohol (PVA) untuk Penyerapan Ion Logam Timbal (Pb
2+)”. Kimia Sains dan Aplikasi 19, no. 3
(2016): h. 77-82.
Mohadi, Risfidian, Adi Saputra, Nurlisa Hidayati dan Aldes Lesbani. “Studi Interaksi Ion Logam Mn
2+ dengan Selulosa dari Serbuk Kayu”. Kimia 8, no. 1 (2014):
h. 1-8.
Musdalifah, Shafirah, Asep Saefumillah dan Meri Suhartini. “Copolimerization Of Cellulosa-Glycidyle Methacrylate (GMA) Using Prairradiation Method And Sulfonate As A Functional Group For Lead Metal Ion Adsorption”. International Seminar On Chemical Education, 2017.
Ngapa, Yulius Dala. “Kajian Pengaruh Asam-Basa pada Aktivasi Zeolit dan Karakterisasinya Sebagai Adsorben Pewarna Biru Metilena”. Kimia dan Pendidikan Kimia 2, no. 2 (2017): h. 90-96.
Nugroho,Yosep Dwi. “Karakteristik Komposit Serat Glass dengan Variasi Jumlah Lapisan Serat”. Skripsi. Yogyakarta: Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma, 2016.
Nurhasni, dkk. “Pemanfaatan Kulit Kacang Tanah (Arachis hipogaea L.) sebagai Adsorben Zat Warna Metilen Biru”. Valensi 4, no. 2 (2018): h. 156-167.
Palupi, E. “Degradasi Methylene Blue dengan Metode Fotokatalisis dan Fotoelektrokatalisis Menggunakan Film TiO2”. Skripsi. Bogor: Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor, 2006.
Perdana, Nadhir Dicky, Sri Wardhani dan Muhammad Misbah Khunur. “Pengaruh Penambahan Hidrogen Peroksida (H2O2) terhadap Degradasi Methylene Blue dengan Menggunakan Fotokatalis ZnO-Zeolit”. Kimia 2, no. 2 (2012): h. 576-582.
Pratiwi, Yuli. “Penentuan Tingkat Pencemaran Limbah Industri Tekstil Berdasarkan Nutrition Value Coeficient Bioindikator”. Teknologi 3, no. 2 (2010): h. 129-137.
Rahayu, Mitra. “Karakterisasi Sifat Fisis Papan Komposit Berbahan Dasar Limbah Ampas Sagu”. Skripsi. Merauke: Universitas Musamus Merauke, 2016.
Ramdja, A. Fuadi, Lisa Febrina dan Daniel Krisdianto. “Pemurnian Minyak Jelantah Menggunakan Ampas Tebu sebagai Adsorben”. Teknik kimia 17, no. 1 (2010): h. 7-15.
Saputro, Sulistyo, Mohammad Masykuri, Lina Mahardiani, Bhakti Mulyani dan Nita Tri Wahyuni. “Kajian Adsorpsi Ion Logam Cr (IV) oleh Adsorben Kombinasi Arang Aktif Sekam Padi dan Zeolit Menggunakan Metode Solid-Phase Spectrophotometri. Sains Dasar 5, no. 2 (2016): h. 116-123.
42
Setiawati, Septami, Berlian Sitorus dan Mariana Bara’allo Malino. “Sintesis dan Karakterisasi Komposit Karet Alam-Selulosa dari Tandang Kosong Kelapa Sawit Dengan Variasi Massa Selulosa”. Kimia Khatulistiwa 4, no. 3 (2015): h. 65-72.
Shihab, M. Quraish. Tafsir Al-Mishbah. Jakarta: Lentera Hati, 2002.
Sistesya, Dilla dan Heri Sutanto. “Sifat Optis Lapisan ZnO:Ag Yang Dideposisi di Atas Substrat Kaca Menggunakan Metode Chemical Solution Deposition (CSD) dan Aplikasinya pada Degradasi Zat Warna Methylene Blue”. Youngster Physics 1, no. 4 (2013): h. 71-80.
Sjahfirdi, Luthfiralda, Nikki Aldi, Hera Maheshwari dan Pudji Astuti. “Aplikasi Fourier Transform Infrared (FTIR) Dan Pengamatan Pembengkakan Genital Pada Spesies Primata, Lutung Jawa (Trachypithecus Auratus) untuk Mendeteksi Masa Subur”. Kedokteran Hewan 9, no. 2 (2015): h. 156-160.
Skoog, DA dan West, DM. Principles of Instrumental Analysis. New York: Holt, Rinehart and Wiston Inc, 1971.
Sujatno, Agus, Rohmad Salam, Bandriyana dan Arbi Dimyati. “Studi Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk Karakterisasi Proses Oxidasi Paduan Zirkonium”. Forum Nuklir (JFN) 9, no. 2 (2015): h. 44-50.
Sugesty, S. Nursyamsu dan Dina A. Lignin dari Beberapa Bahan Baku Pulp. Berita Selulosa (12). Bandung: Departemen Perindustrian RI. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Selulosa, 1986.
Suseno, Jatmiko Endro dan K. Sofjan Firdausi. “Rancang Bangun Spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) untuk Penentuan Kualitas Susu Sapi”. Berkala Fisika 11, no. 1 (2008): h. 23-28.
Wiyantoko, Bayu, Pipit Novi Andri dan Dyah Anggarini. “Pengaruh Aktivasi Fisika pada Zeolit Alam dan Lempung Alam terhadap Daya Adsorpsinya”. Prosiding Seminar Nasoinal. Yogyakarta: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Islam Indonesia, 2017.
Zaini, Lukmanul Hakim, Mehdi Jonoobi, Paridah Md. Tahir dan Samaneh Karimi. “Isolation and Characterization of Cellulose Whiskers From Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) Bast Fibers”. Biomaterials And Nanobiotechnology 4, (2013): h. 37-44.
43
Lampiran 1. Skema Kerja Penelitian
Zeolit Alam
Aktivasi Zeolit
Ampas Tebu
Preparasi
Dikarakterisasi dengan FTIR
Uji Kadar Selulosa
Hasil
Hasil
Biokomposit
Dikarakterisasi dengan XRD dan SEM
Hasil
Aplikasi Biokomposit
terhadap Metilen Biru
Analisis
Spektrofotometer UV-Vis Hasil
Hasil
44
Lampiran 2: Perhitungan Pembuatan Larutan
1. Larutan NaOH (Natrium Hidroksida)
Rumus :
Ket:
M = Molaritas (Mol/L)
m = Massa
Mr = Massa Atom Relative Natrium Hidroksida (NaOH) (gram/mol)
V = Volume Larutan Natrium Hidroksida (NaOH) (L)
Perhitungan:
Larutan NaOH 3M dalam 150 mL
m = 18 g
Perhitungan yang sama dilakukan untuk larutan NaOH 0,05 M dalam 100 mL.
2. Larutan Asam Sulfat (H2SO4)
a. H2SO4 72% dalam 25 mL
V = 18 mL
b. H2SO4 1N dalam 150 mL
45
46
Lampiran 3: Perhitungan Uji Kadar Selulosa
Penentuan kadar selulosa dari ampas tebu dengan menggunakan rumus di bawah ini:
% = x 100%
Ket :
Berat A = Berat Sampel
Berat B = Berat residu setelah direfluks pertama
Berat C = Berat residu setelah direfluks ke-2
Berat D = Berat residu setelah direfluks ke-3
Perhitungan:
Diketahui :
Bobot A = 1,0002 g
Bobot C = 0,3938 g
Bobot D = 0,0013 g
Penyelesaian :
% = x 100%
= x 100%
= 39,24 %
47
Lampiran 4: Hasil Analisis XRD (X-Ray Difraction)
48
49
Lampiran 5: Perhitungan Ukuran Partikel Kristal Komposit Selulosa-Zeolit
Persamaan Scherrer
D =
Ket:
D = Ukuran kristal (Å)
K = konstanta Scherrer (0,98)
λ = panjang gelombang sinar-X yang digunakan (1,54 Å)
= puncak pada setengah tinggi intensitas (FWHM = Full Width at a Half Maximum)
= FWHM x (π/180o) rad (π = 3,14)
θ = sudut difraksi
1. Selulosa
2θ = 21,72
θ = 10,86
cos θ = 0,98
FWHM = 2,9066
β = (2,9066 x 3,14)/180 = 0,0507 rad
Ukuran Kristal = = = 30,4274 Å / 10= 3,04 nm
2θ = 19,68
θ = 9,84
cos θ = 0,98
FWHM = 2,2800
β = (2,2800 x 3,14)/180 = 0,0397 rad
Ukuran Kristal = = = 38,7969 Å / 10= 3,87 nm
2θ = 23,26
θ = 11,62
cos θ = 0,98
FWHM = 1,4666
β = (1,4666 x 3,14)/180 = 0,0255 rad
50
Ukuran Kristal = = = 60,6224 Å / 10= 6,06 nm
Ukuran rata-rata = (3,04+3,87+6,06)/3 = 4,32 nm
2. Zeolit
2θ = 44,0262
θ = 22,0131
cos θ = 0,927
FWHM = 0,5654
β = (0,5654 x 3,14)/180 = 0,0098 rad
Ukuran Kristal = = = 167,6889Å / 10 = 16,76 nm
2θ = 57,4573
θ = 28,7286
cos θ = 0,8769
FWHM = 0,5826
β = (0,5826 x 3,14)/180 = 0,0101 rad
Ukuran Kristal = = = 171,5 Å / 10 = 17,15 nm
2θ = 39,4923
θ = 19,7461
cos θ = 0,9411
FWHM = 0,5687
β = (0,5687 x 3,14)/180 = 0,0099 rad
Ukuran Kristal = = = 162,2795 Å / 10 = 16,22 nm
Ukuran rata-rata = (16,76+17,15+16,22)/3 = 16,71 nm
Jadi, ukuran kristal komposit dari median ukuran rata-rata kristal zeolit dan
selulosa ampas tebu yaitu 10,51 nm
Lampiran 6: Pembuatan Larutan Standar Zat Warna Metilen Biru
51
A. Pembuatan Larutan Metilen Biru
Dalam pembuatan larutan metilen biru 1000 ppm dalam 1000 mL digunakan
rumus pengenceran:
V1 x M1 = V2 x M2
Ket:
V1 = Volume larutan yang diencerkan
V2 = Volume larutan pengenceran
M1 = Konsentrasi larutan yang diencerkan
M2 = Konsentrasi larutan pengenceran
Perhitungan:
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 3000 ppm = 1000 mL x 1000 ppm
V1 = = 333,33 mL
Perhitungan yang sama dilakukan untuk pembuatan larutan induk 100 ppm dalam
100 mL.
B. Pembuatan Larutan Standar Metilen Biru
Larutan induk 100 ppm yang diencerkan menjadi 1 ppm dibuat menggunakan
perhitungan di bawah ini:
V1 x M1 = V2 x M2
V1 x 100 ppm = 100 mL x 1 ppm
V1 = = 1 mL
Perhitungan yang sama dilakukan untuk pembuatan larutan standar 2 ppm, 3 ppm,
4 ppm dan 5 ppm.
52
Lampiran 7: Hasil Analisis Spektrofotometer UV-Visible
53
Tabel 1 Deret Standar Larutan Metilen Biru
Konsentrasi Metilen
Biru (ppm) Absorbansi
1 0,2243
2 0,4266
3 0,6232
4 0,8313
5 1,0217
Tabel 2 Hubungan antara Massa Komposit dengan Absorbansi
Massa
Komposit
(g)
Absorbansi Konsentrasi Sisa Metilen Biru
yang Tidak Terserap
Simplo Duplo Simplo Duplo Rata-Rata
0,1 0,0428 0,0325 0,1502 0,0997 0,1249
0,2 0,0720 0,0602 0,2937 0,2357 0,2647
0,3 0,0930 0,0867 0,3968 0,3659 0,3813
0,4 0,1427 0,1731 0,6409 0,7902 0,7155
0,5 0,2169 0,1849 1,0054 0,8482 0,9268
54
Lampiran 8: Perhitungan Daya Serap dan Efisiensi Serapan Komposit terhadap
Zat Warna Metilen Biru
A. Penentuan Konsentrasi Sisa Metilen Biru
Dalam penentuan konsentrasi sisa dari zat warna metilen biru, persamaan
yang dapat digunakan ialah persamaan regresi linier.
y = 0,2036x – 0,0122
y = bx + a
ket:
y = Nilai absorbansi
x = Konsentrasi sisa metilen biru (ppm)
Perhitungan:
Massa Komposit 0,1 g (Simplo)
y = bx + a
Perhitungan yang sama dilakukan untuk massa komposit 0,2 g ; 0,3 g; 0,4 g dan 0,5
g.
B. Perhitungan Daya Serap
Dalam penentuan daya serap adsorben terhadap adsorbat dapat menggunakan
rumus di bawah ini:
Ket:
= Daya Serap (mg/g)
V = Volume larutan (L)
= Konsentrasi terserap (ppm) (1 ppm = 1 mg/L)
(Cterserap = Cawal-Csisa)
m = Massa adsorben (g)
55
Perhitungan:
Massa komposit 0,1 g
Perhitungan yang sama dilakukan untuk massa komposit 0,2 g ; 0,3 g; 0,4 g
dan 0,5 g. hasil dari perhitungan tersebut didapatkan nilai daya serap adsorben
komposit selulosa-zeolit terhadap metilen biru yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Pengaruh Massa Komposit terhadap Daya Serap Metilen Biru
C. Perhitungan Efisiensi Serapan
Dalam penentuan efisiensi serapan metilen biru dapat menggunakan rumus di
bawah ini:
Ket:
= Efisiensi Serapan (%)
= Konsentrasi awal Larutan (ppm)
= Konsentrasi akhir Larutan (ppm)
56
Perhitungan:
Massa komposit 0,1 g
Perhitungan yang sama dilakukan untuk massa komposit 0,2 g ; 0,3 g; 0,4 g dan
0,5 g.
57
Lampiran 9: Hasil Uji Statistik Menggunakan Metode ANOVA Terhadap
Adsorpsi Metilen Biru
58
Lampiran 10: Dokumentasi Penelitian
Ampas Tebu Selulosa Ampas Tebu Analisis FTIR
Analisis menggunakan Komposit Ditambahkan Zeolit
XRD
Analisis menggunakan Penambahan Metilen Biru Analisis menggunakan
SEM Spektrofotometer UV-Vis
59
RIWAYAT HIDUP
Syamdeni lahir pada tanggal 15 Juli 1998 di Desa Cini’ayo
Kel. Canrego Kec. Polombangkeng Selatan Kab. Takalar.
Penulis merupakan anak ke-4 dari 5 bersaudara dari pasangan
Ayahanda Sila dan Ibunda Bulang. Penulis memulai jenjang
pendidikan di SD Negeri No. 18 Bontokadatto pada tahun
2004 dan menamatkan pada tahun 2009. Pada tahun yang
sama penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 1
Mangarabombang dan menamatkan pada tahun 2012. Pada tahun yang sama penulis
melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 2 Takalar dan menamatkan pada tahun
2015. Penulis melanjutkan pendidikan keperguruan tinggi pada tahun 2015 di
Universitas Islam Negeri (UIN) Alauddin Makassar melalui jalur UM-PTKIN
dengan mengambil Jurusan Kimia Fakultas Sains dan Teknologi dan mencapai gelar
Sarjana Sains (S.Si) predikat Cumlaude pada tahun 2019.